一种航空分离对接装置

本发明涉及航空航天，特别是一种航空分离对接装置。

背景技术：

1、对于托载式起飞的飞行器，上下两部分可以分别称为“载机”和“载荷”。

2、载机(carrier aircraft)是指承载载荷的飞行器，通常是一种大型飞机或直升机，它提供了载荷的运输和发射平台。

3、载荷(payload)是指托载在载机上的飞行器，可以是无人机、卫星、探测器等，用于执行特定的任务，如侦察、科学研究、通信等。

4、以高空无人机为例，高空无人机是指能够在大气层中飞行，并且能够达到较高飞行高度的无人机。目前，高空无人机的发展正处于快速发展阶段，具有广泛的应用前景。

5、随着无人机技术和材料科学的不断进步，高空无人机的性能得到了大幅提升。现代高空无人机通常采用轻型材料和高效推进系统，能够在高空环境中稳定飞行并携带重量较大的载荷。高空无人机通常需要与地面控制中心进行实时通信，以便接收指令和传输数据。因此，高空无人机的通信技术也得到了显著改进。目前，一些高空无人机采用卫星通信系统，可以在远程地区进行长时间的飞行任务。高空无人机的应用领域非常广泛。它们可以用于空气质量监测、天气预报、农业植保、环境监测、边境巡逻、通信中继、科学研究等领域。此外，高空无人机还可以用于航拍、电力巡检、物流配送等商业领域。

6、尽管高空无人机具有巨大的潜力，但也面临一些挑战和限制，其中包括能源供应、飞行稳定性、飞行安全性、法规和隐私问题等。

7、所以，可以发明一种航空分离对接装置，将传统的航空运载工具视作“载荷”，以托载形式起飞，这种设计使得一些相对脆弱的“载荷”(例如无人机)能通过“载机”的托载穿过气流猛烈的对流层，又能保留更多的能量完成高空作业，提高脆弱“载荷”飞行的稳定性、安全性以及能源的使用效率。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种航空分离对接装置，从而实现载荷于载机的稳定分离对接功能。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种航空分离对接装置，设置于载荷与载机连接处，用于飞行途中载荷与载机分离，包括：

4、引导头，所述引导头固定于所述载荷的底部，所述引导头的中部设置有限位销；

5、连接座，所述连接座固定于所述载机的顶部；

6、定位板，所述定位板固定于所述连接座的顶部并开设有限位槽，所述限位槽和限位销用以限制所述引导头旋转；

7、旋转轴，位于引导头下方的所述旋转轴由所述连接座转动支撑、所述旋转轴与引导头同轴转动连接操控装置，所述操控装置连接在所述连接座上并驱动所述旋转轴的底端转动；

8、旋转锁定装置，所述旋转锁定装置设置于所述旋转轴的顶端并用以锁定或解锁所述引导头的底端和所述旋转轴的顶端的轴向相对移动；

9、所述旋转轴转动至第一位置，所述引导头和所述旋转轴为解锁状态时，所述引导头沿引导头的轴向向下移动使限位销插入限位槽；

10、所述旋转轴转动至第二位置，所述引导头和所述旋转轴为锁定状态时，所述旋转轴限制所述引导头轴向移动。

11、在上述技术方案中，本发明提供的航空分离对接装置，具有以下有益效果：

12、1、在载荷与载机连接的状态下，航空分离对接装置处于紧固状态，引导头的中部限位销与定位板中部的限位槽相匹配，起到限位作用，以防止载荷与载机之间发生相对旋转。旋转锁定装置的作用下，旋转轴限制所述引导头轴向移动，从而将载荷牢固地固定在载机的上方。

13、2、当载荷需要与载机分离时，航空分离对接装置被打开，操纵装置接收到信号后，驱动固定装置顺时针旋转。旋转锁定装置处于解锁状态，导致引导头失去运动限制。在载荷受到升力作用的情况下，引导头被向上拔出，从而实现结构的分离。

技术特征：

1.一种航空分离对接装置，设置于载荷与载机连接处，用于飞行途中载荷与载机分离，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种航空分离对接装置，其特征在于，所述旋转轴(30)的顶面开设有供所述引导头(10)的底端插入的导向插槽(31)；

3.根据权利要求2所述的一种航空分离对接装置，其特征在于，所述旋转轴(30)转动至第一位置时，所述限位销(12)、紧固销(13)和导向插槽(31)从上到下依次布置。

4.根据权利要求2所述的一种航空分离对接装置，其特征在于，所述引导头(10)的中部设有两个180度间隔布置的限位销(12)，所述限位销(12)的轴线与载机的飞行航向方向垂直，并沿所述引导头(10)的径向布置；

5.根据权利要求4所述的一种航空分离对接装置，其特征在于，两个紧固销(13)的连线与两个限位销(12)的连线垂直布置。

6.根据权利要求2述的一种航空分离对接装置，其特征在于，所述引导头(10)的中部设有两个180度间隔布置的限位销(12)，所述限位销(12)的轴线与载机的飞行航向方向垂直；

7.根据权利要求1所述的一种航空分离对接装置，其特征在于，所述旋转轴(30)穿过所述连接座(50)，所述连接座(50)内部和所述旋转轴(30)的外部套接有支撑轴承(40)；

8.根据权利要求7所述的一种航空分离对接装置，其特征在于，所述旋转轴(30)的外壁面设有抵接所述支撑轴承(40)顶面的轴肩(33)，所述连接座(50)的内壁面设有一圈抵接所述支撑轴承(40)底面的凸起(55)。

9.根据权利要求1所述的一种航空分离对接装置，其特征在于，所述操控装置(70)包括固定在所述连接座(50)底面上的操纵装置机体壳(71)、和位于操纵装置机体壳(71)外的操纵装置棘轮(72)；

10.根据权利要求1所述的一种航空分离对接装置，其特征在于，所述载荷为在载机上进行发射和飞行的载具；所述载机为承载载荷的飞行器，载机为载荷提供运输和发射平台。

技术总结
本发明公开了一种航空分离对接装置，包括固定于载荷底部的引导头，引导头的中部设置限位销；连接座固定于载机顶部；定位板固定于连接座顶部并开设有限位槽，限位槽和限位销用以限制引导头旋转；旋转轴与连接座、引导头分别同轴转动连接；操控装置连接在连接座上并驱动旋转轴的底端转动；旋转锁定装置用以锁定或解锁引导头的底端和旋转轴的顶端；旋转轴转动至第一位置，引导头和旋转轴为解锁状态时，引导头沿其轴向下移使限位销插入限位槽；旋转轴转动至第二位置，引导头和旋转轴为锁定状态时，旋转轴限制引导头轴向移动。本发明能保证载荷与载机连接可靠,能快速、平滑地将固定装置旋转，使载荷通过自身的升力实现与载机的分离。

技术研发人员：邱福生,李承骏,刘国栋,屈宵
受保护的技术使用者：沈阳航空航天大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16